Файл: Боровиков, А. И. Усилители электрических сигналов в вопросах о ответах учеб. пособие для студентов РИСХМа специальностей 0636, 0501, 0502, 0504, 0509, 0531 и 0536.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.10.2024
Просмотров: 88
Скачиваний: 0
денсаторы связей) Сс, |
С gbit (с«. рис. 19). |
+ Е а
На входную цепь усилителя, состоящую из конденсатора
С с., , сопротивления |
R c t |
и паразитной емкости Сек |
(между сеткой и катодом), |
подается входное напряжение Utx. |
Выходное напряжение снимается с анода второй лампы через
разделительный конденсатор |
С«ых |
|
|
|
|
Назначение всех элементов схемы усилителя изложены |
|||
в п. |
39, 40,42. |
|
|
|
39. |
КАКОЕ НАЗНАЧЕНИЕ |
Анодные сопротивления Rа, |
||
АНОДНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ |
и |
Rcu |
двухкаскадного |
|
R a , |
И f?a 2 В УСИЛИТЕЛЕ ? |
усилителя, |
представленного |
|
|
|
на рис. 19 (см. п. 38)служат |
||
|
|
динамическими нагрузками |
||
|
|
этих |
ламп, |
обусловливаю |
щими их динамический режим работы. |
|
|||
Анодный ток, например, |
3ai |
(лампы /II ), |
проходя |
|
по сопротивлению |
Rai |
, создает |
на нем падение |
напря |
жения на величину которого будет уменьшаться анодное на пряжение лампы U«i= Ea'JaiRai .
39
Это уравнение определяет положение нагрузочной |
пря - |
||||||
мой, |
построенной в координатах |
]«., |
Ua. |
(динамичес |
|||
кая анодная характеристика первого каскада |
) (см. рис. 20, |
||||||
кривые |
1 ,2 ,3 ). |
|
|
|
|
|
|
Таким образом, при наличии анодного сопротивления, в |
|||||||
общем случае |
R <х. |
, анодное напряжение лампы |
U<l |
||||
будет зависеть от анодного тока |
Зо. |
, |
а так как анод - |
||||
ныЙ ток есть функция напряжения на сетке |
U с |
, то |
анодное напряжение можно рассматривать как выходное на — пряжение каскада, управляемое входным напряжением на сет ке Ue = F(Uc.)
Зависимость анодного тока и анодного напряжения при изменениях напряжения на сетке удобно наблюдать при гра фическом решении совместных уравнений нагрузочной прямой
Ucl*E<x~ и уравнений, представленных графически в виде статических анодных характеристик лампы на рис. 20. Каждому значению напряжения на сетке (например,
(Jc=-U ) для заданного динамического режима (например, прямая 1) будут соответствовать вполне определенные значе-
40
ния -анодного |
тока |
( |
Jo60 ма) |
и анодного |
напряже |
|
ния ( |
Ui., = |
140 |
в) |
или для Uc= -Зв |
Ja “ 38ма, |
|
UV * 190 в и т. д. |
|
|
|
|||
Интенсивность изменения анодного |
напряжения |
Ua. |
при изменении входного напряжения на сетке зависит от по
ложения нагрузочной прямой, |
т. |
е. от |
величин сопротивления |
||||||||||
Re. |
и напряжения |
источника |
Ео- |
|
|
|
|
||||||
Если напряжение источника анодного питания неизменно |
|||||||||||||
( |
Ea=-Const |
|
), |
то |
увеличение |
анодного сопротивления |
|||||||
Ra. |
приводит к большему наклону нагрузочной прямой |
||||||||||||
(пунктирная прямая 2); |
при уменьшении этого сопротивления |
||||||||||||
динамическая характеристика располагается круче. При |
|||||||||||||
Rcl= 0 эта прямая становится вертикальной. |
Динамический |
||||||||||||
режим вырождается |
в статический, при котором |
Ua= Е«= Const |
|||||||||||
и не зависит от анодного тока. |
|
|
|
|
|
||||||||
Если при заданном |
значении |
Ra |
будет |
изменяться |
|||||||||
напряжение |
источника питания |
Еа |
, |
динамическая ха - |
|||||||||
рактеристика будет перемешаться параллельно самой себе, |
|||||||||||||
например, |
прямая 3 |
для случая увеличения Ecn^Eoi |
и т. д. |
||||||||||
40. КАК ВЫБИРАЕТСЯ ВЕЛИЧИ- |
В динамическом режи- |
||||||||||||
НА СОПРОТИВЛЕНИЯ АНОДНОЙ |
ме работы каскада его |
||||||||||||
|
НАГРУЗКИ |
fta |
? |
|
|
коэффициент усиления, |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кроме прочего, |
зави - |
||
сит от величины сопротивления анодной нагрузки |
R a |
||||||||||||
Известно, |
что динамический коэффициент усиления лампы |
||||||||||||
(коэффициент усиления |
каскада |
к |
) |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
U- |
/ % |
— |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
К" Rc+Rl |
|
|
|
|
|||
ГДе |
р |
|
- |
статический коэффициент усиления лампы; |
|||||||||
|
Ra |
- |
анодное |
сопротивление |
нагрузки лампы; |
||||||||
|
Rl |
- |
внутреннее сопротивление лампы. |
|
|
||||||||
С |
увеличением сопротивления |
Ra |
коэффициент уси |
||||||||||
ления возрастает. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Значит, |
для получения наибольшего коэффициента усиле — |
||||||||||||
ния необходимо |
|
Ra |
|
|
увеличивать. |
Но на этом |
сопро |
||||||
тивлении падает напряжение |
JaRa |
постоянного |
тока, и |
41
нэ эту |
величину |
уменьшается |
среднее |
анодное |
напряжение |
||||
лампы |
|
Uо. - E(l _ JaRa, |
. |
Следовательно, |
с |
увеличени |
|||
ем сопротивления |
Ru |
ухудшаются условия |
использова |
||||||
ния электронной лампы. |
|
|
|
|
|
|
|||
Необходимо найти компромиссное решение. Отношение |
|||||||||
oc=-gT |
называют коэффициентом нагрузки лампы. |
С |
помощью |
||||||
этого коэффициента можно написать |
|
|
|
|
|||||
|
|
K= (W |+oL. ИЛИ |
ц = |+ «С |
|
|
|
|
||
На рис. |
21 |
представлена зависимость |
-—(У-) |
|
, |
которая |
|||
показывает, |
что увеличение |
коэффициента нагрузки |
|
Ы- |
|||||
более чем в 3-5 |
оаз пает незначительный прирост |
коэффици- |
k
i-______ |
_ |
I |
i |
i |
i |
|
|
|
о |
л |
|
г |
г |
л |
s |
ь |
|
|
|
|
Рис. |
21 |
|
|
|
|
еята усиления, |
а использование |
лампы ухудшается. |
Поэтому |
|||||
в еличину |
|
не следует |
вьйирать бол^е 3t-5. Это |
обстоя |
||||
тельство и диктует условие выбора |
величины |
Ra. |
, Для |
|||||
триода |
|
|
|
|
|
|
|
|
Ra =^Rt =C5-r5)Ri . |
|
|
|
|||||
Для пентодов рекомендуется |
выбирать |
|
|
Ra = (0,05 + 0,l5)' Ri. ,
42
При работе электронной лампы (триода, пентода и др. ) электроны, движущи еся от катода к аноду, частично попадают на уп равляющую сетку, распо ложенную на пути этого
движения. Электрическая изоляция сетки от катода очень вы сока, поэтому на сетке могут накапливаться электроны, за ряжающие ее отрицательным потенциалом.
Возрастание отрицательного потенциала сетки (по отно шению к катоду), как известно, приводит к торможению при ближающихся к сетке электронов, т. е. к уменьшению анод ного тока.
При значительном возрастании отрицательного потенциа ла на сетке (при большом скоплении электронов) лампа мо - жет оказаться полностью заперто^ и усилительный каскад перестанет работать.
Чтобы не допустить накапливания электронов на управля ющей сетке лампы и этим не нарушить ее работу, сетку лампы через резистор утечки Rc соединяют с катодом лампы (рис. 22).
Электроны, попавшие на сетку, через это сопротивление стекают на ''землю"', и сетка не заряжается отрицательным потенциалом.
Какова должна быть величина этого сопротивления ? Как видно из рис. 22, сопротивление резистора утечки присоединяется параллельно входу лампы, и, следовательно, это сопротивление уменьшает входное сопротивление каскада, что^ в обшем-то f нежелательно. Исходя из этих соображений, сопротивление резистора утечки следовало бы выбирать как можно более высоким. Однако при очень высоком его значе нии на нем было бы заметно повышение падения напряжения, вызванного, хотя и очень малой величиной тока утечки. Это отрицательное напряжение на сетке привело бы к нарушению
режима работы лампы.
С учетом этих обстоятельств величина сопротивления утеч ки выбирается в пределах от 200ком до 1 мго в зависимости
43
от типа лампы. Обычно в каталогах для каждой электронной лампы указывается рекомендованная величина Rс
Сопротивление утечки, кроме своего основного назначения, позволяет осуществ лять автоматическое смещение, так как через э ю сопротивление отрицательный потенциал узла автоматического смещения передается на сетку лампы (см. п ,48).
Разделительные конденса - торы применяются в схе мах усилителей для отде - пения переменной составля ющей анодного напряжения от постоянной.
Для работы электронной лампы, как известно, необходим источник питания постоянного тока.
При отсутствии входного сигнала переменного тока за счет источника постоянного тока в лампе устанавливают не
который начальный ток |
Зао |
, создающий на анодном |
сопротивлении падение напряжения |
Зоо Ra , вследствие |
чего на аноде лампы устанавливается начальное анодное на
пряжение |
Uaa = Ea~3a*Ra. |
|
|
|
Ток |
Jao |
и напряжение |
Uao |
называют током по |
коя и напряжением покоя, а также постоянными составляю щими анодного тока и анодного напряжения. Абсолютные ве личины этих составляющих определяют динамический режим работы каскада и задаются величиной отрицательного напря жения смещения сетки Uco При поступлении на сет
ку лампы входного сигнала, |
например, синусоидального напря |
||
жения с амплитудой |
U cm |
анодный ток |
За. и соот - |
44